198279. lajstromszámú szabadalom • Kvadraprés
1 2 A találmány tárgya kvadratikus prés, amely a nyomósíkban egyszerre többirányból jelentkező sajtoló mozgással hatványozott nagyságú nyomás és térfogatváltozás előállítására képes. A találmány szerinti új présgenerádó a technika számos területén - a préselte paramétereinek növelésére és a préselvény minőségének fokozására — előnyösen felhasználható. A mezőgazdaságban, az iparban, de még a háztartásban is számos helyen alkalmaznak különféle présgépeket, amelyek feladata különféle anyagok tömörítése, össze préselése. A présgépek egy része folyamatos működésű (pl. csigás prések), más része pedig szakaszos működteű (pl. dugattyús prések). A folyamatos működteű présekkel nagyméretű anyagkeresztmetszetek nem tömöríthetők, ugyanis az anyagfolyam belső részei laza állapotban maradnak. A laza állapot csökkentése érdekében a préselés előtt a préselendő anyagot aprítják, őrlik esetleg kötő-, töltő anyaggal is keverik, amelyek jelentősen növelik az eljárás költségeit. Hasonló a helyzet a szakaszos működteű prések alkalmazásánál is.' Ilyenek a nagy tömörítő erő kifejtésére képes dugattyús prések, ahol a hengertérbe hatoló dugattyú préselő hatása a dugattyútól távolodva a hengertér falához tapadó anyagrészeket egyre kisebb mértékben tömöríti, így azok lazák maradnak. Ezért olyan esetben, amikor nagy tömörségű, homogén tömörítvényre van szükség több dugattyús prést építenek egybe, amelyek egymás után préselnek. Ilyen például az ARNOLD osztrák cég által gyártott HSB—18 típusú forgácsbrikettáló gép, mely egy kétdugattyús prés. Itt az egyik dugattyú előtömörítést, míg a másik dugattyú készre tömörítést végez. A nyomás ennél a gépnél sem terjed egyenletesen a tömörítés alatt álló pl. acélforgácsban, azaz ismert módon úgynevezett beboltozódások keletkeznek a présel vényben, miáltal az acélforgács belső súrlódása nő, tömöríthetősége csökken. A tömörítésre kerülő acélforgács őrlésével, aprításával a beboltozódások keletkezése jelentős mértékben csökkenthető. Az acélforgács őrlése, aprítása azonban rendkívül energiaigényes, költséges művelet, ami az acélforgács tömbösítését gazdaságtalanná teszi. Ennek következtében világszerte nagy mennyiségű töretlen, szálas acélforgács halmozódott fel te növeli a gazdaságosan nem hasznosítható, környezetkárosító melléktermékek tömegét. Hasonló gazdaságossági probléma merül fel a mezőgazdasági melléktermékek hasznosításánál is. A melléktermékként keletkező nagy tömegű biomasszát az ismert prések csak őrlés, aprítás után képesek brikettálni. A biomassza túlnyomó részét alkotó szálas, rostos növények felaprítása, őrlése te az ezzel kapcsolatos szállítás és szárítás igénye azonban olyan jelentős mennyiségű energia te költség befektetését igényli, hogy a hagyományos tüzelőanyagokkal (szénnel, szénhidrogénekkel) szemben a biobrikett felhasználása nem gazdaságos. A fentieken túl számos olyan gyakorlati problémát lehetne még felsorolni, amelyek az ismert prések kis volumenű és egyenetlen tömörítési jellemzőire vezethetők vissza. A találmány feladata az említett hiányosságok kiküszöbölése, vagyis olyan kialakítású présgép kidolgozása, amely bármilyen anyagkeresztmetszet egyenletes tömörítésére alkalmas. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy ismeri matematikai te fizikai tételeket (Hausdorf és Banach tétele, Kármán tétele) a gyakorlatban megvalósítva olyan 2-dimenziós (kvadratikus) térváltoztatáí.ú prés alakítható ki, amely az 1-dimenziós (lineáris) présekhez hasonló tökéletes zárást biztosító módon szilárd testekből kialakítható te az ilyen prés a teljes tömörített keresztmetszetben homogén tömörítés megvalósítására képes. A találmány tehát kvadratikus prés a présteret sík felületeivel záró préstestekkel te a préstesteket sík felületeivel megvezető présállvánnyal te a préstestekhez kapcsolódó hajtószerkezettel, melyek szerint a préstestek mindegyikének két zárófelülete van és ezek egymással bezárt zárószögeinek összege 360°, valamint a présállvány vezető felületei a zárószögek szögfelezőire merőlegesen vannak kialakítva. Az egyes zárószögek egyenlő nagyságúak. A hajtószerkezetet az egyes préstérhez kapcsolódó préstestenként legalább egy munkahenger képezi. A találmány kialakításának különféle változatait néhány példakénti kivitel kapcsán ismertetjük, ahol az 1. ábra a találmány szerinti kvadraprés négyzetes kialakításának vázlatos rajza, 2. ábra a találmány szerinti kvadraprés háromszög« letű kialakításának vázlatos rajza, 3. ábra a találmány szerinti kvadraprés hatszögletes kialakításának vázlatos rajza, 4. ábra a találmány szerinti kvadraprés párhuzamos oldalú kialakításának vázlatos rajza, 5. ábra a találmány szerinti kvadraprés közvetlen hidraulikus meghajtásának vázlatos rajza, 6. ábra a találmány szerinti kvadraprés préstesteinek közvetett (erőfokozó) hidraulikus te pneumatikus hajtása, 7. ábra nedves bióanyag sűrítésére alkalmas egy találmány szerinti kvadraprés hosszmetszetének vázlatos rajza, 8. ábra a 7. ábráról készült keresztmetszet, 9. ábra daraboló szerkezettel ellátott, egy újabb kivitelű találmány szerinti kvadraprés hosszmetszetének vázlatos rajza, míg a 10. ábra a 9. ábráról készült keresztmetszet. Az 1. ábrán látható kvadraprés úgy van kialakítva, hogy az 1 présteret határoló Ti, T2, T3, T„ présteslek mindegyikének két sík zárófelülete: Zj — Z2 -Z3, Z3-Z4, Z4- Z1 van, és ezek egymással 90 - os szöget zárnak be. A négy 90°-os zárószög összege: a1*a2+a3+a4 = 360°, vagyis Zi-Z2, Z2-Z3, Z3-Z4, Z4 -Zj zárófelületpárok egymáson felfeküdve zárják az 1 présteret. Ugyanakkor a 2 présállvány Vi, V2, V3, V4 vezető felületei merőlegesen vannak kialakítva az aj, a2, a3,a4 zárószögek fi, f2, f3, f4 szögfelezőire. A Ti- T4 préstestekhez üres nyíllal jelölt határvonalú, de it nem ábrázolt munkahengerek csatlakoznak.A találmány szerinti kvadratikus prés működésekor a Ti, T2, T3, T4 préstesteket a Vi, V2, V3, V4 vezetőfelületeken elcsúsztatva az Ej, E2, E3, É| présélek eit e2, e3, e4 irányú elmozdulása az fi, f2, f3, f4 szögfelezőkre merőlegesen következik be és így a Zt, Z2, Z3, Z4 zárófelületek a Ti, T2, T3, T4 préstestek elcsúszása közben is folytonosan zárják az 1 présteret. 198.279 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
